اندازه ‌گیری میزان ویتامین C در میوه ‌های مختلف، جلسه اول

هدف: اندازه‌گیری مقدار ویتامین C در یك ماده غذایی و مقایسه مقدار ویتامین C در سه میوه كیوی، پرتقال و لیمو كه از نظر داشتن این ویتامین بسیار معروف هستند.

حداقل زمان مورد نیاز برای انجام پروژه: 2 هفته

هزینه برآوردی: کم

سطح دشواری: متوسط

مقدمه:

انسان و چند حیوان دیگرتنها موجوداتی هستند كه نمی‌توانند ویتامین ث (Vitamina C) مورد نیاز خودشان را تولید كنند و باید به‌صورت روزانه آن را از مواد غذایی تأمین نمایند. ویتامینC در واکنش ‌های شیمیایی بدن به عنوان یک حمل‌کننده الکترون عمل می ‌کند‌، این ویتامین مهمترین آنتی اکسیدان (Anti oxidan) محلول در آب است‌. آنتی اکسیدان به موادی گفته می‌ شود که با حرکت در خون‌، مواد شیمیایی را که به بافت ‌ها لطمه می ‌رسانند را، خنثی می ‌کنند. به این دلیل است که ویتامین C در جلوگیری از بروز یا بهبود بسیاری از بیماری ‌های مزمن دوران کهنسالی مؤثر است‌. جالب است بدانید كه این ویتامین بسیار حساس بوده و در اثر حرارت و اكسیژن خیلی زود خراب می ‌شود. به همین دلیل توصیه می ‌شود غذا های دارای ویتامین C (مثل میوه‌ ها) را به‌صورت تازه و خام مصرف كرد.

ویتامین C

ویتامین C جزء ویتامین ‌های محلول در آب بوده و تقریبا تمام جانوران به جز انسان، میمون و خوكچه هندی قادر به ساخت آن هستند. این ویتامین به جذب آهن در بدن كمك می ‌كند و همچنین در تشكیل كلاژن (Collagen) نیز نقش دارد، زخم، و سوختگی و خونریزی لثه را التیام بخشیده و در پایین آوردن كلسترول خون نقش دارد؛ همچنین احتمال ایجاد لخته ‌های خونی در سیاهرگ را كم می ‌كند.

کشف ویتامین C داستان جالبی دارد‌. در قرن 19 ، دریانوردان انگلیسی برای رهایی از نوعی بیماری که در دریا به آن مبتلا می شدند و بعداً اسکوروی (در اثر كمبود طولانی مدت ویتامین C ایجاد می‌شود) نام گرفت، مقدار زیادی لیمو در کشتی خود حمل می ‌کردند‌. برای همین به آنها «ملوانان لیمویی» می ‌گفتند. اسکوروی (Scurvey) بیماری مهلکی بود که کاشفان سرزمین ‌های دور پس از مدت طولانی که بر روی آب سفر می ‌کردند به آن مبتلا شده و بسیاری از آنها در اثر این بیماری می‌ مردند.

مواد آنتی اكسیدان

آنتی اكسیدان مولكولی است كه از اكسید شدن مولكول ‌های دیگر جلوگیری می‌ نماید. اكسیداسیون (Oxidation) نوعی واكنش شیمیایی است كه در آن الكترون ‌های یك ماده به ماده اكسنده منتقل می ‌شود. در واكنش‌های اكسیداسیون تركیباتی به نام رادیكال ‌های آزاد (Free radical) تولید شده كه این مولكول ‌ها می ‌توانند عامل شروع زنجیره ‌ای از واكنش‌ ها شوند كه سبب تخریب سلول‌ ها می ‌گردند. تولید رادیکال ‌های آزاد، در بافت ‌های بدن مسئله ‌ای طبیعی است و در طی عمل تنفس رخ می ‌دهد. آنتی‌اكسیدان‌ ها با از بین بردن رادیكال ‌های آزاد، واكنش ‌های زنجیری را خاتمه می ‌دهند. رادیکال‌ های آزاد با بعضی قسمت ‌های سلول مثل DNA و غشای سلولی (Cell membrane) واکنش داده و باعث تخریب عمل سلول یا حتی مرگ آنها می ‌شود. در این حالت این رادیکال ‌ها برای سلامتی بدن مضرّ و خطرناک هستند. اگر رادیكال ‌‌های آزاد اكسنده‌ های خوبی ‌باشند، در مقابل آنتی‌اكسیدان‌ ها تركیباتی هستند كه به راحتی اكسید می ‌شوند و به عبارتی كاهنده‌ های خوبی (Reducer) هستند. یك كاهنده خوب تركیبی است كه به راحتی الكترون خود را از دست می ‌دهد. یكی از عواملی كه طول عمر ویتامین C كه مهمترین آنتی اكسیدان بدن است را كوتاه می ‌كند، همین علت است‌. این ویتامین به سرعت توسط اكسیژن هوا اكسید می‌شود‌.

روش ‌اندازه‌ گیری مقدار ویتامین C

در این آزمایش، مقدار ویتامین C از روی محلول ید استاندارد مصرف‌ شده اندازه گرفته می ‌شود. مولكول ید (I2 ) عامل اكسنده‌ قوی است و ویتامین C را اكسید می ‌كند. برای افزایش حلالیت ید در آب از نوعی نمك ید به نام پتاسیم یدید استفاده می ‌شود‌ که در حضور ید ، یون تری یدید ایجاد می گردد. تری‌ یدید با اسكوربیك اسید واكنش داده و تركیبی به نام دهیدروكسی ‌اسكوربیك (Dehydroxy ascorbic) اسید تشكیل می ‌شود.

اندازه ‌گیری میزان ویتامین ث در میوه ‌های مختلف، جلسه اول

در این آزمایش قطره قطره محلول ید استاندارد به ارلن محتوی تركیبی كه می‌ خواهیم ویتامین آن را اندازه بگیریم، اضافه می ‌كنیم. سولفوریك اسید سبب تسریع واكنش خواهد شد.تا زمانی كه ویتامین C در ظرف وجود داشته باشد، واكنش بالا انجام می ‌شود، بعد از تمام شدن ویتامین، ید با نشاسته واكنش داده و تركیبی به رنگ آبی تیره ایجاد می ‌شود كه شكل‌گیری آن نشان ‌دهنده تمام شدن ویتامین C‌ های محلول و نقطه پایان تیتراسیون است.

جعبه ابزار زیستی

روش تیتراسیون

روشی که توسط آن محلولی با غلظت مشخص به محلولی دیگر اضافه می ‌شود تا واکنش شیمیایی بین دو ماده حل شده کامل گردد، تیتراسیون (Titvation) نامیده می ‌شود. در عمل تیتر کردن، محلول استاندارد را از یک بورت (شكل???) به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته می‌ شود، می ‌افزایند و این عمل تا زمان كامل شدن واکنش شیمیایی بین محلول استاندارد و تیتر شونده ادامه می ‌یابد. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده‌، غلظت محلول تیتر‌شونده را حساب می ‌کنند. به محلول تیترشونده شناساگرهایی (مانند شناساگر های (Burette) اسید و باز) اضافه می ‌شود تا تمام شدن واكنش با ایجاد كمپلكس ‌های رنگی مشخص گردد. برای تیتراسیون از وسیله ‌ای به نام بورت استفاده می ‌شود. بورت (Indicator) وسیله‌ای شیشه ‌ای است که به شکل استوانه ‌ای عمودی مدرج با شیری در انتها ساخته می ‌شود. این وسیله برای ریختن حجم دقیقی از واکنش ‌گرهای مایع در تیتراسیون مورد استفاده قرار می ‌گیرد.